Pianeta Galileo 2005
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PIANETA GALILEO 2005 A cura di Alberto Peruzzi Consiglio Regionale della Toscana Area di Coordinamento per la Comunicazione e la Rappresentanza Grafica e impaginazione: Patrizio Suppa, Ufficio Editoriale Composizione e stampa: Centro stampa Finito di stampare nel mese di giugno 2006 presso il Centro Stampa del Consiglio Regionale della Toscana, via Cavour, 4 - Firenze INDICE Presentazione Riccardo Nencini e Gianfranco Simoncini 5 Introduzione Alberto Peruzzi 7 Lezione Galileana - Il cambiamento nell’immagine del mondo: spazio e tempo dopo Einstein Carlo Rovelli 9 PROSPEZIONI A proposito della logica: sul concetto d’inferenza Andrea Cantini 23 Il fascino dell’infinito Franca Cattelani Degani 35 Matematica a partire dagli insiemi o dalle categorie? Gabriele Lolli 51 L’impostazione categoriale della matematica Alberto Peruzzi 73 L’idea di natura nel mondo antico Daniela Fausti (con interventi di Doralice Fabiano, Katia Verdiani, Silvia Zambon) 89 Aristotele, Galileo, Newton: forza, velocità e accelerazione Andrea Frova 103 Forza, velocità e accelerazione: uno sguardo contemporaneo ai principi della dinamica Egidio Longo 111 Oltre l’abiura: gli ultimi anni di Galileo Mariapiera Marenzana 119 Le forze di legame tra gli atomi: una fantasia senile di Galileo Andrea Frova 129 Sull’intreccio e sull’opposizione magia-scienza Paolo Rossi 137 Geometria non euclidea: un caso esemplare nella storia del pensiero scientifico Renato Betti 149 Introduzione alla teoria della relatività Claudio Chiuderi 163 Albert Einstein: il lato umano Roberto Fieschi 175 Filosofia e scienza Paolo Parrini 187 Federigo Enriques, filosofo Ornella Pompeo Faracovi 193 Da Kant a Einstein: un dibattito Presentazione Alberto Peruzzi 205 La scienza e il suo riflesso trascendentale: da Kant a Cassirer Luca Landi 207 I filosofi e la scienza: da Kant ad Einstein Paolo Parrini 215 Su l’attualità dell’apriori kantiano Silvestro Marcucci 219 La filosofia della scienza in Italia Paolo Parrini 229 La cultura filosofica italiana e la scienza Alessandro Pagnini 239 Per una fondazione etica della biologia. Riflessioni storico-filosofiche Stefano Miniati 251 Il cervello e l’enigma delle lingue impossibili Andrea Moro 275 La robotica Carlo Alberto Avizzano 285 Robot come psicologia Domenico Parisi 301 Scienza e musica: perché piace la musica che piace Andrea Frova 309 SCIENZA E SOCIETÀ Uso razionale ed efficiente dell’energia Riccardo Basosi 321 Quali risorse energetiche? Roberto Vacca 331 La prevenzione del disagio giovanile Stefano Calamandrei 339 Progresso scientifico-tecnologico e sviluppo economico nella Cina contemporanea Guido Samarani 345 ISTRUZIONE, RICERCA, TRASFERIMENTO La diffusione della mentalità scientifica Carlo Bernardini 355 Scienza e scuola: oggi e domani Franco Cambi 367 E poi ogni mattina si entra in classe... incuriosire, motivare, costruire competenze significative insegnando scienze Rossana Nencini 373 L’importanza della storia del pensiero scientifico nell’insegnamento delle scienze Brunella Danesi 383 Quali condizioni per un insegnamento scientifico significativo? Carlo Fiorentini 393 Quante e quali tipologie di e-learning? Antonio Calvani 401 I laureati tra sistema universitario e sistema produttivo in Toscana Sara Mele e Alessandro Petretto 409 Start up innovative e problemi di finanziamento Ada Carlesi 423 La mobilità per motivi di studio e di lavoro dei laureati Toscani Andrea Cammelli 431 PRESENTAZIONE Formare le coscienze dell’oggi: dalla scienza gli stimoli all’ innovazione, al cambiamento, al coraggio intellettuale Non è stato solo ‘giocare con la scienza’ il viaggio che Pianeta Galileo ha intrapreso fra i giovani e i meno giovani dal novembre 2004. La nostra iniziativa nacque con l’idea di una kermesse o ancor meglio, vista con gli occhi di oggi, quasi di una pièce teatrale dove intellettuali, scienziati, filosofi, astrofisici, interpretassero, come attori consumati, il ruolo di guide che accompagnavano gli spettatori-cittadini fra numeri e apparati, telescopi e mostre, facendo divertire e scoprire emozioni. È stato un grande successo, che si è ripetuto nel 2005 e che anche nel 2006 proveremo a rinnovare con una serie ulteriore di iniziative che stanno alla base della nostra concezione di scienza come ‘costrutto sociale’, in grado cioè di trasmettere valori, nel segno, appunto, di Galileo. I nostri tempi sono putroppo segnati da violenze e fondamentalismi di varia natura ai quali manca quella disponibilità alla comprensione reciproca, al colloquio, al rispetto delle opinioni degli altri. Pur tuttavia soprattutto la scienza può aiutare i cittadini di domani alla difficile penetrazione della conoscenza in una realtà consolidata e riottosa al cambiamento. Di qui l’obbiettivo primo e principe di Pianeta Galileo: il ruolo della educazione scientifica come momento essenziale nella formazione della persona, cioè di un cittadino responsabile e pienamente partecipe della società civile. ‘Incontrare’ la realtà naturale, riflettere sul suo rapporto con l’uomo, adottare un linguaggio adeguato per comprendere la tensione etica che sottostà all’amore per la conoscenza: tutto questo è Pianeta Galileo; tutto questo è valorizzare l’uomo tout court, nella pluralità delle sue dimensioni, al centro dell’universo. Come abbiamo scritto nella presentazione dell’altra edizione del Pianeta Galileo, scoprire la scienza può divertire senza diventare noiosi, può affascinare facendo provare emozioni. Ma oggi, di fronte ad un mondo percorso da fremiti di follia non basta solo lo strumentale ricorso al gioco e alle emozioni. Per questo il ventaglio delle iniziative, delle lezioni, delle mostre, dei convegni, delle conferenze, è più ampio e articolato, là dove si possono scorgere i grandi temi della responsabilità dello scienziato nei confronti della società, la libertà di ricerca scientifica di fronte ai condizionamenti del potere politico, la crisi delle certezze dell’uomo, i conflitti fra scienza e fede, fra scienza e etica: in buona sostanza fra lo spirito rinascimentale che fioriva in quei secoli vicini a Galileo e le atmosfere cupe nelle quali oggi ci troviamo immersi. Lasciamoci guidare da Pianeta Galileo e potremo trovare, fra ‘sapere’ e ‘piacere’ qualche risposta e qualche conforto. RICCARDO NENCINI GIANFRANCO SIMONCINI Presidente del Consiglio Regionale Assessore Regionale all’istruzione, formazione, lavoro FORZA, VELOCITÀ E ACCELERAZIONE: UNO SGUARDO CONTEMPORANEO AI PRINCIPI DELLA DINAMICA 7 INTRODUZIONE ALBERTO PERUZZI Università di Firenze Dal 3 ottobre al 7 novembre 2005 si è svolta nelle dieci province della Toscana la seconda edizione di Pianeta Galileo, un’iniziativa del Consiglio Regionale finalizzata a far conoscere la scienza ai giovani, favorire l’innovazione nell’insegnamento delle scienze nelle scuole della Toscana, promuovere occasioni di pubblico dibattito su temi dell’odierna ricerca, sull’impiego delle nuove tecnologie, sui rapporti tra scienza e società. Pianeta Galileo intende rispondere a un’esigenza di importanza primaria, che scaturisce dalla convinzione che una cultura scientifica è componente indispensabile nella formazione di cittadini di una società democratica. Se infatti l’iniziativa si propone, in primo luogo, una maggiore diffusione della conoscenza scientifica fra i giovani, non intende ciò come un’erogazione divulgativa di risultati, bensì come occasione per capire le modalità con cui si esercita un atteggiamento scientifico, attraverso il contatto diretto dei giovani con chi ha fatto e fa ricerca. Allorché l’iniziativa si propone di fornire strumenti concettuali avanzati per l’innovazione didattica nei diversi ambiti del sapere, aprendo il mondo della scuola a un più fattivo rapporto con il mondo della ricerca, l’accento è posto sulla conoscenza di cosa si insegna prima che sul come lo si insegna (senza con ciò sminuire il ruolo della metodologia educativa). Infine, se l’iniziativa vuole offrire l’opportunità di una pubblica riflessione sul valore della scienza, che favorisca maggiore consapevolezza del divenire storico delle idee (e delle teorie) scientifiche così come maggiore consapevolezza nei confronti delle attuali tecnologie, questa riflessione intende aiutare la formazione di un’immagine più adeguata della scienza: diversa tanto dall’immagine che mitizza gli scienziati come moderni maghi quanto da quella che li assimila a esperti, privi di coscienza critica nei confronti della realtà sociale. Al pari dell’idea che i problemi posti dalla realtà odierna non si possano affrontare mantenendo disgiunti gli interventi in campo educativo da quelli relativi a ricerca e sviluppo, un altro tratto ispiratore di Pianeta Galileo è dunque l’idea che l’efficacia di tali interventi dipenda in maniera essenziale dalla promozione di una forma mentis scientifica, di cui si avverte una tanto diffusa quanto preoccupante carenza. Per stimolare questa forma mentis non basta un incremento della divulgazione, pur meritorio e tutt’altro che facile; occorre anche sviluppare un esercizio di riflessione critica sul metodo (sui metodi) della scienza e un orientamento attivo verso l’individuazione di problemi, accanto alla trasmissione delle procedure con cui i problemi già risolti sono stati, appunto, risolti. Un aspetto decisivo della mentalità scientifica consiste infatti nel 8 PIANETA GALILEO 2005 porsi domande e nel precisarle, tanto quanto nel trovare le risposte con il ragionamento e con la sperimentazione. In corrispondenza con ciascuno di questi diversi aspetti e scopi dell’iniziativa, il programma di Pianeta Galileo ha visto un’articolazione differenziata di manifestazioni, rivolte a